JPH11258142A - Apparatus for measuring distribution of contaminated particle in working oil of press machine - Google Patents

Apparatus for measuring distribution of contaminated particle in working oil of press machine

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Publication number
JPH11258142A
JPH11258142A JP10059226A JP5922698A JPH11258142A JP H11258142 A JPH11258142 A JP H11258142A JP 10059226 A JP10059226 A JP 10059226A JP 5922698 A JP5922698 A JP 5922698A JP H11258142 A JPH11258142 A JP H11258142A
Authority
JP
Japan
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light
measurement
measuring
size
photomask
Prior art date
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Pending
Application number
JP10059226A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Yoshinaga
重樹 吉長
Yoshiro Iwai
善郎 岩井
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Hitachi Zosen Fukui Corp
Original Assignee
Fukui Machinery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fukui Machinery Co Ltd filed Critical Fukui Machinery Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an apparatus for measuring a distribution of contaminated particles in a working oil which measures a particle size with the utilization of light transmission holes of different sizes of a plurality of measurement units and widens a measurable range of the particle size. SOLUTION: A plurality of measurement units 12 are set at a working oil path 11 of a press machine. Each measurement unit 12 is constituted of a measurement cell 21 having a measurement path 22 communicating with the working oil path 11, a pair of emission and reception rod-shaped light-transmitting bodies 24, 25 penetrating a peripheral wall of the measurement path 22 from inside to outside and arranged to confront each other via a measurement gap between inner end faces, a light-emitting device 26 disposed at an outer end of the emission light-transmitting body 24, a photodetector 27 disposed at an outer end of the reception light-transmitting body 25 and a photomask 28 interposed between the outer end of the reception light-transmitting body 25 and the photodetector 27 and having a light transmission hole. Sizes of the light transmission holes of photomasks 28 of all measurement units 12 are changed stepwise so that the light transmission hole of the photomask 28 of each measurement unit 12 is adaptable in size to a specific range only among an entire range of measurement particle sizes.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、プレス機械の作動
油、例えば潤滑油の汚染状態を監視するために潤滑油に
含まれている汚染粒子を、大きさ毎に測定する装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring, for each size, contaminant particles contained in lubricating oil for monitoring the state of contamination of hydraulic oil of a press machine, for example, lubricating oil.

【0002】[0002]

【従来の技術】本出願人は、先に、プレス機械の作動油
通路に1つの測定ユニットが備えられ、測定ユニット
が、測定通路の周壁を内外に貫通し、内端面同し間に測
定間隙をおいて相対させるように配されている一対の発
光側および受光側棒状光伝達体と、発光側光伝達体の外
端に配置されている発光器および受光側光伝達体の外端
に配置されている受光器と、受光側光伝達体の外端と受
光器の間に介在されかつ光通過孔を有するフォトマスク
とによって構成されている装置を提案した(実開平4−
81696号公報参照)。
2. Description of the Related Art The applicant has previously disclosed that a measuring unit is provided in a hydraulic oil passage of a press machine, and the measuring unit penetrates a peripheral wall of the measuring passage inside and outside, and a measuring gap is formed between inner end faces. And a pair of light-emitting and light-receiving rod-shaped light transmitters arranged so as to be opposed to each other, and a light-emitting device disposed at an outer end of the light-emitting light transmitter and an outer end of the light-receiving light transmitter And a photomask interposed between the outer end of the light receiving side light transmitter and the light receiver and having a light passage hole.
No. 81696).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記装置において、光
通過孔の大きさは、測定粒子径の大きさに対応して設定
される。
In the above apparatus, the size of the light passage hole is set according to the size of the measured particle diameter.

【0004】通常、測定すべき最大粒子径と最小粒子径
の比は10倍程度である。光通過孔を通過する光が粒子
によって遮られる光の遮断量は粒子径の2乗に比例する
ため、光通過孔の大きさに対し非常に小さい粒子につい
ては測定精度が低くなる。したがって、1つの測定ユニ
ットによる測定では測定可能な粒子径範囲が狭いという
問題点がある。
Usually, the ratio between the maximum particle size and the minimum particle size to be measured is about 10 times. Since the amount of light that blocks light passing through the light passage hole is blocked by the particles is proportional to the square of the particle diameter, the measurement accuracy is low for particles that are very small relative to the size of the light passage hole. Therefore, there is a problem that the range of measurable particle diameter is narrow in the measurement by one measuring unit.

【0005】この発明の目的は、広範囲の粒子径に対し
て測定可能なプレス機械の作動油中汚染粒子分布測定装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an apparatus for measuring the distribution of contaminant particles in hydraulic oil of a press machine capable of measuring a wide range of particle diameters.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明によるプレス機
械の作動油中汚染粒子分布測定装置は、プレス機械の作
動油通路に複数の測定ユニットが備えられ、各測定ユニ
ットが、作動油通路と連通した測定通路を有する測定セ
ルと、測定通路の周壁を内外に貫通し、内端面同し間に
測定間隙をおいて相対させるように配されている一対の
発光側および受光側棒状光伝達体と、発光側光伝達体の
外端に配置されている発光器および受光側光伝達体の外
端に配置されている受光器と、受光側光伝達体の外端と
受光器の間に介在されかつ光通過孔を有するフォトマス
クとによって構成されているおり、各測定ユニットのフ
ォトマスクの光通過孔の大きさを測定粒子径の全範囲の
うち、特定の範囲にのみ適応させうるように全ての測定
ユニットのフォトマスクの光通過孔の大きさが、段階的
に変化させられているものである。
According to the present invention, there is provided an apparatus for measuring the distribution of contaminated particles in hydraulic oil of a press machine according to the present invention, wherein a plurality of measurement units are provided in a hydraulic oil passage of the press machine, and each measurement unit communicates with the hydraulic oil passage. A measurement cell having a measurement passage, and a pair of light-emitting and light-receiving side rod-shaped light transmitters that penetrate the inside and outside of the peripheral wall of the measurement passage, and are arranged to face each other with a measurement gap between the inner end faces. A light-emitting device disposed at the outer end of the light-emitting side light transmitter and a light receiver disposed at the outer end of the light-receiving side light transmitter, and interposed between the outer end of the light-receiving side light transmitter and the light receiver. And a photomask having a light-passing hole, and the size of the light-passing hole of the photomask of each measurement unit is adjusted so that the size of the light-passing hole can be adapted only to a specific range in the entire range of the measured particle diameter. Photo of measuring unit The size of the transparent holes in disk is one that has been gradually changed.

【0007】この発明によるプレス機械の作動油中汚染
粒子分布測定装置では、複数の測定ユニットの異なる大
きさの光通過孔を利用して粒子径を測定しているから、
測定可能な粒子径範囲を広範囲のものとすることができ
る。
In the apparatus for measuring the distribution of contaminated particles in hydraulic oil of a press machine according to the present invention, the particle diameter is measured by using light passing holes of different sizes of a plurality of measuring units.
The measurable particle size range can be wide.

【0008】さらに、上記装置において、受光器が、測
定間隙を通過した粒子によって遮られ光通過孔を通じて
受光した光の光量に対応する信号を出力し、全ての測定
ユニットの受光器の出力信号が信号処理手段に入力さ
れ、信号処理手段が、各測定ユニット毎に、入力した出
力信号を、測定間隙、これを通過する作動油の流速およ
び光通過孔の大きさに基づいて得られる単位測定流量対
応するデータに変換し、変換したデータを、測定すべき
粒子径の全範囲から特定の範囲に対応する部分のみを抽
出し、抽出したデータを、測定すべき粒子径の全範囲に
対応しうるように繋ぎ合わせ処理をすることが好まし
い。
Further, in the above device, the light receiver outputs a signal corresponding to the amount of light received through the light passage hole, which is blocked by the particles passing through the measurement gap, and the output signals of the light receivers of all the measurement units are output. The signal processing means is input to the signal processing means, and for each measurement unit, the input output signal is converted into a unit measurement flow rate obtained based on the measurement gap, the flow rate of the hydraulic oil passing therethrough and the size of the light passage hole. Convert to the corresponding data, extract the converted data, only the portion corresponding to the specific range from the entire range of the particle size to be measured, the extracted data can correspond to the entire range of the particle size to be measured It is preferable to perform the joining process as described above.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、図面を
参照してつぎに説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】図1を参照すると、プレス機械の作動油通
路11には3つのch(チャンネル)を形成する3つの測
定ユニット12が作動油通路長さ方向に所定間隔をおいて
備えられている。測定ユニット12の出力信号は、信号処
理システム13に入力される。信号処理システム13の出力
信号は、解析・記憶・表示器14に入力される。3つの測
定ユニット12の基本的構造は同一である。
Referring to FIG. 1, in a hydraulic oil passage 11 of a press machine, three measuring units 12 forming three channels are provided at predetermined intervals in a length direction of the hydraulic oil passage. The output signal of the measurement unit 12 is input to the signal processing system 13. The output signal of the signal processing system 13 is input to the analysis / storage / display 14. The basic structure of the three measurement units 12 is the same.

【0011】図2に詳しく示すように、各測定ユニット
12は、測定セル21を有している。測定セル21は、アルミ
ニウムで直方体ブロック状に形成されたものであって、
ストレートな測定通路22を有している。測定通路22は、
8mmの径を有する円形横断面積をもつものであって、2
〜3l/min の作動油を余裕をもって通しうる大きさで
ある。
As shown in detail in FIG.
12 has a measurement cell 21. The measurement cell 21 is formed in a rectangular parallelepiped block shape with aluminum,
It has a straight measuring channel 22. The measurement passage 22 is
A circular cross-sectional area having a diameter of 8 mm,
It is a size that allows up to 3 l / min of hydraulic oil to pass with a margin.

【0012】測定通路22の周壁には、測定通路22の軸中
心と直交する線上に位置して、一対の貫通孔23が同軸状
にあけられ、これら貫通孔23に、一対の棒状発光側光伝
達体24および受光側光伝達体25が挿入されている。そし
て、発光器26がその発光面を発光側光伝達体24の外端面
と相対されるように配置させるとともに、受光器27がそ
の受光面を受光側光伝達体25と相対させるように配置さ
れている。
A pair of through holes 23 are coaxially formed on the peripheral wall of the measurement passage 22 on a line perpendicular to the axis center of the measurement passage 22, and a pair of rod-shaped light emitting side lights are formed in these through holes 23. The transmitting body 24 and the light receiving side light transmitting body 25 are inserted. The light emitter 26 is arranged so that its light emitting surface is opposed to the outer end face of the light emitting side light transmitting body 24, and the light receiver 27 is arranged such that its light receiving surface is opposed to the light receiving side light transmitting body 25. ing.

【0013】両光伝達体24,25は、円柱状ロッドレンズ
(日本板硝子製セルフォックレンズ)よりなる。両光伝
達体24,25の内端間には、1mm程度の測定間隙Cが存在
している。受光側の光伝達体25と受光器27の間には円板
状フォトマスク28が介在されている。
Each of the light transmitting members 24 and 25 is formed of a cylindrical rod lens (Nippon Sheet Glass selfoc lens). A measurement gap C of about 1 mm exists between the inner ends of the two light transmitting bodies 24 and 25. A disc-shaped photomask 28 is interposed between the light transmitting body 25 on the light receiving side and the light receiver 27.

【0014】両光伝達体24,25の周囲には保護チューブ
31,32が配されるとともに、発光器26および受光器27
は、それぞれホルダ33,34に収められ、これにより、セ
ル21、両光伝達体24,25、発光器26、受光器27およびフ
ォトマスク28が一体化されている。
A protective tube is provided around both light transmitting bodies 24 and 25.
31 and 32 are arranged, and the light emitting device 26 and the light receiving device 27
Are housed in holders 33 and 34, respectively, whereby the cell 21, the light transmitters 24 and 25, the light emitter 26, the light receiver 27, and the photomask 28 are integrated.

【0015】ロッドレンズは、直径1〜2mm程度のガラ
スロッドをレンズ媒質とし、ロッド中の2乗屈折率分布
によってレンズとして機能するものであって、図3に示
すように、ある一定のレンズピッチ長さPに対して、4
種のサイズがあり、4種のサイズ毎に固有の光学特性を
示す。すなわち、図3aに示す1P(ピッチ)のロッド
レンズ41は、入射端面上の物体の正立像を出射端面上に
そのまま結像し、図3bに示す3/4Pのロッドレンズ
42は、無限遠物体の正立像を出射端面に結像し、図3c
に示す1/2Pのロッドレンズ43は、入射端面の物体の
倒立像を出射端面に結像し、図3dに示す1/4Pのロ
ッドレンズ44は、無限遠物体の倒立像を出射端面に結像
する。
The rod lens uses a glass rod having a diameter of about 1 to 2 mm as a lens medium and functions as a lens by a square refractive index distribution in the rod. As shown in FIG. 4 for length P
There are different sizes, and each of the four sizes shows unique optical characteristics. That is, the 1P (pitch) rod lens 41 shown in FIG. 3A forms an erect image of the object on the incident end face as it is on the output end face, and the 3 / 4P rod lens shown in FIG.
42 forms an erect image of an object at infinity on the exit end face, and FIG.
The 1 / 2P rod lens 43 shown in FIG. 3 forms an inverted image of an object on the incident end face on the output end face, and the 1 / 4P rod lens 44 shown in FIG. 3D forms an inverted image of an object at infinity on the output end face. Image.

【0016】発光器側光伝達体24には、1/4Pのロッ
ドレンズが用いられ、受光器側光伝達体25には、1/2
Pのロッドレンズが用いられている。
A 1 / 4P rod lens is used for the light-emitting device-side light transmitting body 24, and a 1/2
A rod lens of P is used.

【0017】発光器26は、レーザダイオードよりなる。
受光器27は、フォトダイオードよりなる。
The light emitter 26 comprises a laser diode.
The light receiver 27 is composed of a photodiode.

【0018】3つの測定ユニット12には3種類のフォト
マスク28が備えられている。3種類のフォトマスク28
は、外形は同一であるが、異なる大きさの光通過孔28
a、28b、28cを中央部に有している。3つの光通過孔
28a、28b、28cの形状は、いずれも正方形であるが、
それぞれの一辺d1 、d2 、d3 は、50μm、100
μm、200μmである。ただし、例えば20〜60μ
mを正確に計測する場合は、60μmと150μmのフ
ォトマスクを用いるというように、フォトマスクのサイ
ズは、計測対象とする粒子径範囲により異なる。
The three measurement units 12 are provided with three types of photomasks 28. Three types of photomasks 28
Have the same outer shape but different sizes of light passage holes 28.
a, 28b and 28c are provided at the center. Three light passage holes
The shapes of 28a, 28b, 28c are all square,
Each side d1, d2, d3 is 50 μm, 100
μm and 200 μm. However, for example, 20 to 60 μ
When measuring m accurately, the size of the photomask varies depending on the particle diameter range to be measured, such as using a photomask of 60 μm and 150 μm.

【0019】発光器26から発せられた光は、分散平行光
線として測定間隙Cを横断し、受光器27で受けられる
が、その受光面積はフォトマスク28の光通過孔28a、28
b、28c、28dの面積に一致する。
The light emitted from the light emitter 26 traverses the measuring gap C as dispersed parallel rays and is received by the light receiver 27. The light receiving area of the light is equal to the light passing holes 28a and 28a of the photomask 28.
b, 28c, and 28d.

【0020】図5は、測定粒子Pが受光面を順次遮って
いく状態を(a) 〜(f) の順に示すものであり、この状態
に対応して受光器27から出力される信号が、図6に示さ
れている。測定粒子Pが無い状態では受光面は光を10
0%受けている。受光面が粒子Pによって遮られると、
遮られた面積に応じて受光器27の出力信号が変動する。
1つの粒子に対して、1つのパルスが出力される。パル
スの高さは、遮られた面積に比例し、遮られた面積は、
粒子径の2乗に比例する。
FIG. 5 shows a state in which the measuring particles P sequentially block the light receiving surface in the order of (a) to (f), and the signal output from the light receiver 27 in response to this state is: This is shown in FIG. In the state where there is no measurement particle P, the light receiving surface receives 10 light.
0% received. When the light receiving surface is blocked by the particles P,
The output signal of the light receiver 27 fluctuates according to the blocked area.
One pulse is output for one particle. The height of the pulse is proportional to the blocked area, and the blocked area is
It is proportional to the square of the particle size.

【0021】3つの測定ユニット12から出力された信号
は、測定ユニット12毎に、信号処理システム13によって
処理される。
The signals output from the three measurement units 12 are processed by the signal processing system 13 for each measurement unit 12.

【0022】図7は、各測定ユニット12の出力信号を処
理するための電気回路を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an electric circuit for processing an output signal of each measurement unit 12. As shown in FIG.

【0023】発光器26からは、発生させられた光に対応
するモニタ信号が出力され、モニタ信号はサンプルホー
ルド回路51およびAD変換器52を通された後、光量の変
動をウォッチングするためにCPU57へ送られる。
A monitor signal corresponding to the generated light is output from the light emitting device 26. The monitor signal is passed through a sample-and-hold circuit 51 and an AD converter 52, and thereafter, is monitored by a CPU 57 for watching a change in light amount. Sent to

【0024】受光器27からは、図8aに示すようなパル
ス信号が出力され、これは、ロウパスフィルタ53および
ハイパスィルタ54へ送られる。
The light receiver 27 outputs a pulse signal as shown in FIG. 8A, which is sent to a low-pass filter 53 and a high-pass filter 54.

【0025】ロウパスフィルタ53では、パルス成分を取
り去って、レベル信号に置き換えられ、AD変換器52に
通された後、CPU57へ送られる。CPU57では、レベ
ル信号がモニタ信号と常時比較され、レベル信号が低下
すると、光伝達体24,25が汚れまたは劣化したと判断さ
れ、光伝達体24,25の交換・点検が行われる。
In the low-pass filter 53, the pulse component is removed, replaced with a level signal, passed through the AD converter 52, and sent to the CPU 57. The CPU 57 constantly compares the level signal with the monitor signal. When the level signal decreases, it is determined that the light transmitters 24 and 25 have become dirty or deteriorated, and the light transmitters 24 and 25 are replaced and inspected.

【0026】ハイパスィルタ54では、直流成分を取り去
って、100%の光量を受けている状態をグランドレベ
ルとする零から立ち上がるパルスに置き換えられる。ハ
イパスィルタ54の出力信号が図8bに示されている。ハ
イパスィルタ54を通過した信号は、コンパレータ55およ
びピークディテクタ56へ送られる。コンパレータ55は、
図8cに示すパルスの発生確認信号を出力する。ピーク
ディテクタ56は、AD変換のためのピークホールド信号
を出力する。図9に、ピークディテクタ56の入力信号と
出力信号の関係が示されている。コンパレータ55の出力
信号はそのままCPU57へ送られ、ピークディテクタ56
の出力信号はAD変換器52を通された後、CPU57へ送
られる。CPUではパルスの高さ毎のパルス数をカウン
トする。図10は、受光器の出力信号を処理するための
手順を示すフローチャートである。パルスが発生すると
(ステップ61)、そのピークを検出し(ステップ62)、
そのピークをホールドする(ステップ63)。この状態で
AD変換を開始する(ステップ64)、AD変換が終了す
ると(ステップ65)、CPU57がAD変換データを読出
し(ステップ66)、データの大きさ毎にカウントする
(ステップ67)。ここで、パルスの有無を確認し(ステ
ップ68)、ピークのリセットを行う(ステップ68)。ス
タートから、この手順を一定時間(一定カウント数)経
過するまで連続して行い(ステップ70)、カウント結果
をコンピュータに転送する。
The high-pass filter 54 removes the DC component and replaces it with a pulse rising from zero, which is set to the ground level when receiving 100% light. The output signal of the high-pass filter 54 is shown in FIG. The signal that has passed through the high-pass filter 54 is sent to a comparator 55 and a peak detector 56. Comparator 55
The pulse generation confirmation signal shown in FIG. 8C is output. The peak detector 56 outputs a peak hold signal for AD conversion. FIG. 9 shows the relationship between the input signal and the output signal of the peak detector 56. The output signal of the comparator 55 is sent to the CPU 57 as it is, and the peak detector 56
Is sent to the CPU 57 after passing through the AD converter 52. The CPU counts the number of pulses for each pulse height. FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for processing the output signal of the light receiver. When a pulse is generated (step 61), the peak is detected (step 62),
The peak is held (step 63). In this state, the A / D conversion is started (Step 64). When the A / D conversion is completed (Step 65), the CPU 57 reads the A / D conversion data (Step 66) and counts each data size (Step 67). Here, the presence or absence of a pulse is confirmed (step 68), and the peak is reset (step 68). From the start, this procedure is continuously performed until a certain time (a certain count) elapses (step 70), and the count result is transferred to the computer.

【0027】カウント結果を転送されたコンピュータで
は、図11に示すように、横軸にパルスの高さ(粒子
径)を、縦軸にパルス数(粒子数)をとったグラフとし
て表すことのできるデータがストックされる。図11
(a) 、(b) 、(c) は、3つのチャンネルch1 、ch2
、ch3 にそれぞれ対応する。
As shown in FIG. 11, the computer to which the count result has been transferred can be represented as a graph in which the horizontal axis represents the pulse height (particle diameter) and the vertical axis represents the pulse number (particle number). Data is stocked. FIG.
(a), (b) and (c) show three channels ch1 and ch2
, Ch3.

【0028】ここで、測定すべき粒子径の範囲を考慮す
ると、ch1 では比較的小さい粒子径を測定した範囲S
1 が、ch2 では中間の大きさの粒子径を測定した範囲
S2が、ch3 では比較的大きい粒子径を測定した範囲
S3 がそれぞれ精度良く測定される。例えば、ch1 で
は、フォトマスク28の光通過孔28a は、50×50μm
の大きさであるから、100μmの大きさの粒子は測定
できず、ch3 では、フォトマスク28の光通過孔28c
は、200×200μmの大きさであるから、20μm
の粒子の測定精度は低い。
Here, considering the range of the particle size to be measured, in ch1, the range S in which a relatively small particle size is measured is considered.
1 and ch2, the range S2 in which a medium particle size is measured is measured with high accuracy, and ch3 the range S3 in which a relatively large particle size is measured with high accuracy. For example, in ch1, the light passage hole 28a of the photomask 28 is 50 × 50 μm
Therefore, particles having a size of 100 μm cannot be measured.
Has a size of 200 × 200 μm,
The measurement accuracy of particles is low.

【0029】図11(a) 、(b) 、(c) に示されているも
のは、実測値である。3つのチャンネルch1 、ch2
、ch3 ではフォトマスク28の光通過孔28a 、28b 、2
8c の大きさが異なることから、測定の対象となった流
体の単位時間あたりの流量は相違している。例えば、流
体の流速が一定であるとすると、ch3 のフォトマスク
28ではch1 のフォトマスク28の4倍の粒子を計測した
ことになる。したがって、図11(a) 、(b) 、(c) に示
されているデータをそのまま比較の対象とすることはで
きないから、これを、同一基準のもとに比較できるデー
タに変換する必要がある。
The data shown in FIGS. 11A, 11B and 11C are actually measured values. 3 channels ch1, ch2
, Ch3, the light passage holes 28a, 28b, 2 of the photomask 28
Since the size of 8c is different, the flow rate of the measured fluid per unit time is different. For example, if the fluid velocity is constant, the photomask of ch3
In the case of 28, four times as many particles as the photomask 28 of ch1 were measured. Therefore, the data shown in FIGS. 11 (a), (b), and (c) cannot be directly subjected to comparison, and it is necessary to convert the data into data that can be compared under the same standard. is there.

【0030】以下に変換の仕方を説明するが、変換のた
めの演算は、コンピュータによってオンラインでソフト
ウェアで行われる。
The method of conversion will be described below. The calculation for the conversion is performed by software on-line by a computer.

【0031】フォトマスクの光通過孔を通じて見た流体
の流れ方向の横断面を測定領域と呼称するものとする
と、測定領域の面積Lはつぎの式により求められる。
Assuming that the cross section in the flow direction of the fluid as viewed through the light passage hole of the photomask is referred to as a measurement region, the area L of the measurement region is obtained by the following equation.

【0032】L=d・C ここに、dはフォトマスクの光通過孔の流体流れ方向と
直交する側の一辺の長さ、Cは測定間隙である。
L = d · C where d is the length of one side of the light passage hole of the photomask perpendicular to the fluid flow direction, and C is the measurement gap.

【0033】つぎに、測定領域を測定時間内に通過した
測定流量をQとすると、 Q=L・V・T として求められる。ここに、Vは測定領域Lを通過した
流体の流速、Tは測定時間である。
Next, assuming that the measured flow rate that has passed through the measurement area within the measurement time is Q, it can be obtained as Q = L · V · T. Here, V is the flow velocity of the fluid passing through the measurement area L, and T is the measurement time.

【0034】測定基準流量をqとすると、換算係数k
は、つぎの式により求められる。
Assuming that the measurement reference flow rate is q, the conversion coefficient k
Is obtained by the following equation.

【0035】k=q/Q したがって、実測値nに変換比kを乗じてやると、実測
値が同一基準のもとに比較できるデータとして変換値N
が求められる。すなわち、 N=k・n となる。
K = q / Q Therefore, when the measured value n is multiplied by the conversion ratio k, the converted value N is converted into data which can be compared with the measured value under the same standard.
Is required. That is, N = kn.

【0036】上記により変換されたデータが図12(a)
、(b) 、(c) に示されている。図12(a) 、(b) 、(c)
にそれぞれ示されている3つの曲線を、それぞれA、
B、Cとし、これを1つのグラフに重ね合わせると、図
13に示す通りである。
The data converted as described above is shown in FIG.
, (B) and (c). FIG. 12 (a), (b), (c)
Are shown as A,
B and C, which are superimposed on one graph, are as shown in FIG.

【0037】曲線AとBは点P1 で交差しており、曲線
BとCは点P2 で交差している。したがって、曲線Aで
は点P1 より粒子径の小さい部分を採用し、曲線Bでは
点P1 と点P2 と間の部分を採用し、曲線Cでは点P2
より粒子径の大きい部分を採用すると、一連に繋がりあ
った1つの曲線が得られ、これが実際の粒子分布と一致
する。
The curves A and B intersect at a point P1, and the curves B and C intersect at a point P2. Accordingly, the curve A uses a portion having a smaller particle diameter than the point P1, the curve B uses a portion between the points P1 and P2, and the curve C uses a point P2.
When a portion having a larger particle diameter is adopted, one continuous curve is obtained, which coincides with the actual particle distribution.

【0038】つぎに、粒子分布の測定例を、図14を参
照して具体的数字を上げて一例として求めてみる。
Next, an example of measuring the particle distribution will be described with reference to FIG.

【0039】ステップ71では、チャンネル数、フォトマ
スクサイズd、測定間隙C、計測時間T、流速V、測定
基準流量q等のデータが入力される。チャンネル数は、
3とする。3つのチャンネルは、ch1 、ch2 、ch
3 とする。差違符号はチャンネル1、2、3に相当す
る。3つのチャンネルのフォトマスクの光通過孔の一辺
の長さd1 、d2 、d3 を、それぞれ50、100、2
00μmとする。測定間隙Cを1mm、流速Vを200m
m/sec、測定時間Tを50secとする。測定基準
流量qを、100ml、すなわち100000mm3 と
する。
In step 71, data such as the number of channels, the photomask size d, the measurement gap C, the measurement time T, the flow velocity V, and the measurement reference flow rate q are input. The number of channels is
3 is assumed. The three channels are ch1, ch2, ch
3 The difference code corresponds to channels 1, 2, and 3. The lengths d1, d2, d3 of one side of the light passage hole of the photomask of the three channels are 50, 100, 2 respectively.
00 μm. Measurement gap C is 1 mm, flow velocity V is 200 m
m / sec and the measurement time T is set to 50 sec. The measurement reference flow rate q is 100 ml, that is, 100,000 mm 3.

【0040】ステップ72へ移行し、測定領域を測定時間
内に通過した測定流量Qおよび換算係数kを求める。
In step 72, the measured flow rate Q and the conversion coefficient k that have passed through the measurement area within the measurement time are determined.

【0041】まず、L=d・Cに基づいて、3つのチャ
ンネルの測定領域の面積L1 、L2、L3 を求める。
First, based on L = d · C, the areas L 1, L 2, L 3 of the measurement areas of the three channels are obtained.

【0042】L1 =0.05×1=0.05mm2 L2 =0.1×1=0.1mm2 L3 =0.2×1=0.2mm2 ついで、Q=L・V・Tであるから、3つのチャンネル
の測定領域を測定時間内に通過した測定流量を求める。
L1 = 0.05 × 1 = 0.05 mm 2 L 2 = 0.1 × 1 = 0.1 mm 2 L 3 = 0.2 × 1 = 0.2 mm 2 Then, since Q = L ・ V ・ T, 3 The measurement flow rate that has passed through the measurement area of one channel within the measurement time is determined.

【0043】 Q1 =0.05×200×50=500mm3 Q2 =0.1×200×50=1000mm3 Q3 =0.2×200×50=2000mm3 換算係数k=q/Qに基づいて、3つのチャンネルの換
算係数を求めると、つぎの通りである。
Q 1 = 0.05 × 200 × 50 = 500 mm 3 Q 2 = 0.1 × 200 × 50 = 1000 mm 3 Q 3 = 0.2 × 200 × 50 = 2000 mm 3 Three channels based on the conversion coefficient k = q / Q The conversion coefficient of is obtained as follows.

【0044】k1 =100000/50=200 k2 =100000/100=100 k3 =100000/200=50 ステップ73へ移行して計測開始し、ステップ74ではチャ
ンネル毎に計測が行われる。ステップ74では測定結果が
データとしてまとめられる。ここでは、10〜150μ
mの範囲に粒子が分布したとし、3つのチャンネルの測
定値n1 、n2、n3 を表1に示す(表1において、1
0〜25μmの間隔で測定データが示されているが、実
際には1μm間隔で測定データがある)。
K1 = 100000/50 = 200 k2 = 100000/100 = 100 k3 = 100000/200 = 50 The process proceeds to step 73 to start the measurement. In step 74, the measurement is performed for each channel. In step 74, the measurement results are compiled as data. Here, 10 to 150 μ
Assuming that the particles are distributed in the range of m, the measured values n1, n2, and n3 of the three channels are shown in Table 1 (in Table 1, 1).
The measurement data is shown at intervals of 0 to 25 μm, but actually there is measurement data at 1 μm intervals).

【0045】ついで、ステップ75へ移行して、N=k・
nに基づいて、3つのチャンネルの換算値N1 、N2 、
N3 が求められる。得られた換算値N1 、N2 、N3 を
表2に示す。
Then, the process proceeds to a step 75, wherein N = k ·
n, the conversion values N1, N2,
N3 is required. Table 2 shows the obtained converted values N1, N2 and N3.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】ステップ77ではフォトマスクサイズに応じ
て特定粒径範囲の抽出が行われる。表2において、ch
1 とch2 の粒子数は、粒子径40μmのところで交差
しており、ch2 とch3 の粒子数は、粒子径90μm
のところで交差している。ch1 から粒子径10〜40
μmのデータを抽出し、ch2 から粒子径41〜90μ
mのデータを抽出し、ch3 から粒子径91〜150μ
mのデータを抽出する。
In step 77, a specific particle size range is extracted according to the photomask size. In Table 2, ch
The number of particles of 1 and ch2 intersect at a particle diameter of 40 μm, and the number of particles of ch2 and ch3 is 90 μm
Crosses at Particle size 10 to 40 from ch1
μm data is extracted, and the particle size is 41 to 90 μm from ch2.
The data of m is extracted and the particle diameter of 91 to 150 μm is extracted from ch3.
Extract the data of m.

【0049】ステップ78では抽出したデータを10〜1
50μmの範囲にわたって並べると、表3の通りとな
り、これが、実際の分布に近い粒径分布Nとなる。ステ
ップ79では得られた粒径分布Nが表示される。測定を繰
り返し行う場合、ステップ80からステップ74へ戻る。
At step 78, the extracted data is
When arranged over the range of 50 μm, the results are as shown in Table 3, which is a particle size distribution N close to the actual distribution. In step 79, the obtained particle size distribution N is displayed. When the measurement is repeatedly performed, the process returns from step 80 to step 74.

【0050】[0050]

【0051】[0051]

【表3】 [Table 3]

【0052】上記において、チャンネルの数は任意であ
る。また、複数の測定ユニットを作動油通路の流速の異
なる場所に設置してもよいし、測定間隙を測定ユニット
毎に変更してもい。
In the above, the number of channels is arbitrary. In addition, a plurality of measurement units may be installed at different locations in the hydraulic oil passage at different flow rates, or the measurement gap may be changed for each measurement unit.

【0053】以上の説明からあきらかであろうが、本願
発明の特徴は、測定対象とする粒子径にあわせてフォト
マスクの大きさを容易に変更でき、さらに、測定対象と
する粒子径の範囲にあわせてチャンネル数を変更できる
点にある。
As will be apparent from the above description, the feature of the present invention is that the size of the photomask can be easily changed according to the particle diameter to be measured, and furthermore, the size of the photomask can be adjusted within the range of the particle diameter to be measured. The point is that the number of channels can be changed at the same time.

【0054】[0054]

【発明の効果】この発明によれば、複数の測定ユニット
の異なる大きさの光通過孔を利用して粒子径を測定して
いるから、測定可能な粒子径範囲を広範囲のものとする
ことができる。
According to the present invention, since the particle size is measured by using the light passing holes of different sizes of the plurality of measurement units, the measurable particle size range can be widened. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明による装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus according to the present invention.

【図2】同装置の測定ユニットの縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a measurement unit of the same device.

【図3】同測定ユニットの光伝達体の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a light transmitting body of the measurement unit.

【図4】同測定ユニットのフォトマスクの説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a photomask of the measurement unit.

【図5】同測定ユニットの受光器の受光面が粒子によっ
て遮られていく状態を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which a light receiving surface of a light receiver of the measurement unit is blocked by particles.

【図6】図6の状態に対応する発光器の出力信号を示す
説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing output signals of the light emitter corresponding to the state of FIG.

【図7】同受光器の出力信号を処理するための電気回路
を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an electric circuit for processing an output signal of the light receiver.

【図8】図7のブロック図を構成する機器の出力信号説
明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of output signals of devices constituting the block diagram of FIG. 7;

【図9】図7のブロック図を構成する図7の機器と別の
機器の出力信号説明図である。
9 is an explanatory diagram of output signals of a device different from the device of FIG. 7 that constitutes the block diagram of FIG. 7;

【図10】受光器の出力信号を処理する手順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for processing an output signal of a light receiver.

【図11】受光器の出力信号を処理した後の測定データ
を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing measurement data after processing an output signal of a light receiver.

【図12】図11に示すデータを変換した後の変換デー
タを示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing converted data after converting the data shown in FIG. 11;

【図13】図12に示す変換データから所要部分を抽出
して繋ぎ合わせた実際の粒径分布を示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing an actual particle size distribution obtained by extracting required portions from the conversion data shown in FIG. 12 and joining them.

【図14】測定手順を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing a measurement procedure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 作動油通路 12 測定ユニット 21 測定セル 22 測定通路 24 光伝達体 25 光伝達体 26 発光器 27 受光器 28 フォトマスク 28a 光通過孔 28b 光通過孔 28c 光通過孔 C 測定間隙 11 Hydraulic oil passage 12 Measuring unit 21 Measuring cell 22 Measuring passage 24 Light transmitter 25 Light transmitter 26 Light emitter 27 Receiver 28 Photomask 28a Light passage hole 28b Light passage hole 28c Light passage hole C Measurement gap

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プレス機械の作動油通路11に複数の測定
ユニット12が備えられ、各測定ユニット12が、作動油通
路11と連通した測定通路22を有する測定セル21と、測定
通路22の周壁を内外に貫通し、内端面同し間に測定間隙
Cをおいて相対させるように配されている一対の発光側
および受光側棒状光伝達体24,25と、発光側光伝達体24
の外端に配置されている発光器26および受光側光伝達体
25の外端に配置されている受光器27と、受光側光伝達体
25の外端と受光器27の間に介在されかつ光通過孔を有す
るフォトマスク28とによって構成されているおり、各測
定ユニット12のフォトマスク28の光通過孔の大きさを測
定粒子径の全範囲のうち、特定の範囲にのみ適応させう
るように全ての測定ユニット12のフォトマスク28の光通
過孔28a,28b.28c の大きさが、段階的に変化させられて
いるプレス機械の作動油中汚染粒子分布測定装置。
1. A plurality of measuring units 12 are provided in a hydraulic oil passage 11 of a press machine. Each measuring unit 12 has a measuring cell 21 having a measuring passage 22 communicating with the hydraulic oil passage 11, and a peripheral wall of the measuring passage 22. And a pair of light-emitting and light-receiving rod-shaped light transmitters 24 and 25 arranged so as to face each other with a measurement gap C between the inner end faces thereof,
Light emitter 26 and light receiving side light transmitter disposed at the outer end of the
A light receiver 27 arranged at the outer end of 25 and a light receiving side light transmitting body
And a photomask 28 having a light passage hole interposed between the outer end of the photodetector 27 and the light receiver 27.The size of the light passage hole of the photomask 28 of each measurement unit 12 is determined by measuring the size of the measured particle diameter. The operation of the press machine in which the sizes of the light passing holes 28a, 28b.28c of the photomasks 28 of all the measuring units 12 are changed stepwise so as to be adaptable only to a specific range of the entire range. Oil contamination particle distribution measuring device.
【請求項2】 受光器27が、測定間隙Cを通過した粒子
によって遮られ光通過孔28a,28b.28c を通じて受光した
光の光量に対応する信号を出力し、全ての測定ユニット
12の受光器27の出力信号が信号処理手段13に入力され、
信号処理手段13が、各測定ユニット毎に、入力した出力
信号を、測定間隙、これを通過する作動油の流速および
光通過孔の大きさに基づいて得られる単位測定流量に対
応するデータに変換し、変換したデータを、測定すべき
粒子径の全範囲から特定の範囲に対応する部分のみを抽
出し、抽出したデータを、測定すべき粒子径の全範囲に
対応しうるように繋ぎ合わせ処理をする請求項1記載の
プレス機械の作動油中汚染粒子分布測定装置。
2. A light receiver 27 outputs a signal corresponding to the amount of light received through the light passing holes 28a, 28b.
The output signal of the 12 light receivers 27 is input to the signal processing means 13,
The signal processing means 13 converts, for each measurement unit, the input output signal into data corresponding to the unit measurement flow rate obtained based on the measurement gap, the flow rate of the hydraulic oil passing therethrough and the size of the light passage hole. Then, from the converted data, only a portion corresponding to a specific range is extracted from the entire range of the particle diameter to be measured, and the extracted data is joined so that it can correspond to the entire range of the particle size to be measured. The apparatus for measuring the distribution of contaminant particles in hydraulic oil of a press machine according to claim 1.
JP10059226A 1998-03-11 1998-03-11 Apparatus for measuring distribution of contaminated particle in working oil of press machine Pending JPH11258142A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010513903A (en) * 2006-12-18 2010-04-30 エアバス フランス Apparatus and method for monitoring particle contamination in flowing hydraulic fluid
JP2015152594A (en) * 2014-02-14 2015-08-24 パロ・アルト・リサーチ・センター・インコーポレーテッドPalo Alto Research Center Incorporated Spatial modulation of light to determine object length

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